SU1179402A1 - Smoke transducer - Google Patents

Smoke transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1179402A1
SU1179402A1 SU843728720A SU3728720A SU1179402A1 SU 1179402 A1 SU1179402 A1 SU 1179402A1 SU 843728720 A SU843728720 A SU 843728720A SU 3728720 A SU3728720 A SU 3728720A SU 1179402 A1 SU1179402 A1 SU 1179402A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
light guide
radiation
focus
photodetector
emitter
Prior art date
Application number
SU843728720A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Штелинг
Арон Иосифович Берман
Лев Андреевич Ливанов
Галина Вячеславовна Перевалова
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3462
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3462 filed Critical Предприятие П/Я А-3462
Priority to SU843728720A priority Critical patent/SU1179402A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1179402A1 publication Critical patent/SU1179402A1/en

Links

Abstract

ДАТЧИК ДЫМА, содержащий световодные секции с элементами фокусировки излучени , излучатель и фотоприемник, отличающи йс   тем, что, с целью повышени  чувствительности датчика, в него / . . введены оптические ответвитель и гаситель излучени , а каждый элемент фокусировки выполнен в виде эллиптического отражател , один фокус которого совмещен со вторым торцом предыдущей , а другой фокус - с первым торцом последукидей световодных секций , расположенных таким образом, что их оптические оси пересекаютс  на поверхности эллиптического отражател , оптический ответвитель установлен между первым торцом первой световодной секции, фотоприемником и излучателем, а на втором торце последней световодной секции установлен гаситель излучени .A SMOOTH SENSOR containing light guide sections with radiation focusing elements, an emitter and a photodetector, distinguished by the fact that, in order to increase the sensitivity of the sensor, into it. . Optical coupler and radiation damper are introduced, and each focusing element is designed as an elliptical reflector, one focus of which is aligned with the second end of the previous one, and the other focus is with the first end of the light-guiding sections arranged in such a way that their optical axes intersect on the surface of the elliptical reflector , an optical coupler is installed between the first end of the first light guide section, the photodetector and the emitter, and at the second end of the last light guide section is set dampen eh radiation.

Description

1t Устройство относитс  к автоматической пожарной сигнализации и может найти применение в качестве дат чика дыма на объектах, св занных с изготовлением, переработкой, хранением ли транспортировкой пожароопасных материалов. Целью изобрете1ш   вл етс  повышение чувствительности датчика. Па чертеже приведена оптическа  схема предлагаемого датчика дыма. Предлагаемый датчик дыма содержи оптическую линию св зи в вщ;е преры вистого в контролируемых точках про странства одножильного световода 1 с разрывами 2, элементы 3 фокусиров ки излучени , проход щего через раз рыв 2 между торцами секп,нй световода 1, излучатель 4 и фотоприемйик 5, оптически св занные с входным торцом первой секции световода 1. Кроме того, датчик содержит опти ческий ответвитель 6, который установлен между входным торцом первой секции световода 1, фотоприемником 5 и излучателем 4, и гаситель излучени  7, установленный на выходном торце посло/и1ей световодной секции 1 Элеме т 3 фокусировки излучени  выполнен в виде эллиптическохо зеркального отражател , один фокус 8 которого совмещен г. выходным торцом предьщущей, а другой фокус 9 совмещен с входным торцом последующей свето1зодных секций 1 , которые расположены таким образом, что их оптические оси пересекаютс  на поверхнос ти эллиптического отражател  3. Световод 1 с разрывами 2 предназначен дл  передачи излучени  в контролируемую среду. Элементы 3 фокусировки обеспечивают направленную пере дачу излучени  по световодныт- секци м 1, Излучатель 4 формирует задан ный световой поток в контролируемых точках пространства. Фотоприемник 5 преобразует оптическое излучение, рассе нное частицами дыма, в электри ческий сигнал. Оптический ответвитель 6 представ л ет собой пр моугольную призму, выполненную из двух совмещенньк гран ми треугольных призм, при этом на одну из совмещенных граней нанесена полуотражающа  пленка алюмини , что обеспечивает передачу излучени  от излучател  4 на входной торец первой секции световода 1 и прием обратно 22 рассе нного дымом излучени  на фотоприемник 5. . Гаситель 7 излучени  предназначен дл  поглощени  падающего на него излучени  и может быть выполнен в виде зачерненной поверхности выходного торца последней секции световода 1. Элемент 3 фокусировки выполнен в виде эллиптического) зеркального отражател , что обеспечивает однозначное местоположение в пространстве его фокусов 8 и 9. При расположении источника света в одном изфокусов эллиптического зеркала, например в фокусе 8, свет, исход щий из этого фокуса, после отражени  от поверхности эллиптического зеркала всегда попадает на другой его фокус 9. Установка выходного торца предыдущей и входного торца последующей световодных секций 1 в фокусах 8 и 9 эллиптического отражател  3 обеспеч1п ает полную передачу оптической мощности через всё световодные секции 1 с разрывами 2. Датчик дьма работает следующим образом. При отсутствии дыма излучение излучател  4 проходит через оптический ответвитель 6 на входной торец первой секции световода 1 и распростран етсу по световоду 1 к выходному торцу первой секции до разрыва 2. Излучение с выходного торца (фокус 8) первой секции световода попадает на зеркальную эллиптическую поверхность отражател  3 и собираетс  на входном торце второй секции в фокусе 9 и далее проходит по второй световодной секции 1 до очередного разрыва 2. После прохомодени  всех последовательно включенных секций световода 1 излучение, генерируемое излучателем 4, поглощаетс  гасителем 7 излучени . Поток излучени , встречный потоку излучени  излучател  4, отсутствует и. следовательно, отсутствует вь ходной сигнал фотоприемника 5. При по влении дыма в разрьше 2 между секци ми световода 1 поток излучени  излучател  4, поступающий в разрыв 2 и отраженный от эллиптического отра;кател  3, рассеиваетс  частицами дыма на выходной торец предыдущей секции (торец, расположенньм в фокусе 8), который принимает рассе нное дымом излучение в щироком1t The device relates to an automatic fire alarm and can be used as a smoke detector at sites related to the manufacture, processing, storage or transportation of fire-hazardous materials. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the sensor. The drawing shows the optical layout of the proposed smoke sensor. The proposed smoke sensor contains an optical communication line in the intermittent at monitored points in the space of a single-core fiber 1 with gaps 2, the elements 3 of focusing the radiation passing through the gap 2 between the ends of the sec, the optical fiber 1, the emitter 4 and the photodetector 5, optically coupled to the input end of the first section of the light guide 1. In addition, the sensor includes an optical coupler 6, which is installed between the input end of the first section of the light guide 1, the photoreceiver 5 and the radiator 4, and a radiation damper 7 installed at the output The end face after the light guide section 1 of the radiation focusing element 3 is made in the form of an elliptical mirror reflector, one focus 8 of which is aligned with the output end of the previous one, and the other focus 9 combined with the input end of the subsequent light output sections 1, which are arranged in such a way that their optical axes intersect on the surface of an elliptical reflector 3. Light guide 1 with discontinuities 2 is designed to transmit radiation into a controlled medium. The focusing elements 3 provide directional transmission of radiation through the light-guiding sections 1. The emitter 4 forms a predetermined light flux at controlled points in space. Photodetector 5 converts optical radiation scattered by smoke particles into an electrical signal. The optical coupler 6 is a rectangular prism made of two combined faces of triangular prisms, with a semi-reflective aluminum film applied to one of the combined faces, which ensures the transmission of radiation from the emitter 4 to the input end of the first section of the optical fiber 1 and receiving back 22 radiation scattered by smoke on the photodetector. 5.. The radiation damper 7 is designed to absorb the radiation incident on it and can be made in the form of the blackened surface of the output end of the last section of the optical fiber 1. The focusing element 3 is made in the form of an elliptical mirror reflector, which provides an unambiguous location in the space of its foci 8 and 9. When located the light source in one of the foci of the elliptical mirror, for example in focus 8, the light emanating from this focus, after reflection from the surface of the elliptical mirror, always falls on the other Focus 9. The installation of the output end of the previous and the input end of the subsequent light guide sections 1 in the foci 8 and 9 of the elliptical reflector 3 ensures complete transmission of optical power through all the light guide sections 1 with gaps 2. The dyma sensor works as follows. In the absence of smoke, the radiation from the emitter 4 passes through the optical coupler 6 to the input end of the first section of the light guide 1 and propagates through the light guide 1 to the output end of the first section until it breaks 2. The radiation from the output end (focus 8) of the first section of the light guide falls on the reflector elliptical mirror surface 3 and is collected at the input end of the second section at the focus 9 and then passes through the second light guide section 1 until the next break 2. After all consecutively connected sections of the light guide 1 are released, the radiation generated driven by emitter 4, absorbed by the absorber 7 radiation. The radiation flux opposite to the flux of the radiator 4 is absent and. therefore, there is no photodetector input signal 5. When smoke appears in the gap 2 between the sections of the optical fiber 1, the radiation flux of the radiator 4, which enters the gap 2 and is reflected from the elliptical branch; cattel 3, is scattered by smoke particles to the output end of the previous section (end, located in focus 8), which receives radiation scattered by smoke in a wide

интервале углов рассе ни . Последний может быть задан путем установки большой апертуры торца световода в фокусе 8 и выбора параметров эллиптического отражател . Интервал углов рассе ни  может охватьюать углы рассе ни  от в 10до 0 150, охватыва  все промежуточные значени , в том числе и пр мой угол. Рассе нное дымом излучение попадает на выходной торец секции световода 1, проходит через все предьщущие секции световод 1 и разрывы 2 на входной торец первой секции световода 1 и при помощи оптического ответвител  6 отводитс  на фотоприемник 5, который формирует выходной электрический, сигнал датчика .spacing angles scattered. The latter can be specified by setting a large aperture of the end of the fiber in focus 8 and selecting the parameters of an elliptical reflector. The interval of scattering angles may encompass angles scattered from 10 to 150, covering all intermediate values, including the right angle. The radiation scattered by smoke reaches the output end of the light guide section 1, passes through all the previous light guide sections 1 and the gaps 2 to the input end of the first light guide section 1 and with the help of an optical coupler 6 is led to the photodetector 5, which forms the electrical output of the sensor.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известного имеет только одну оптическую линию св зи , выполненную в виде одножильного световода, который обеспечивает передачу излучени  излучател  4 в контролируемые точки пространства и передачу обратно рассе нного полезного сигнала (излучени , рассе нного частицами дыма), что сокращает число линий св зи и снижает ее стоимость.Thus, the proposed device, in contrast to the known, has only one optical communication line, made in the form of a single-core fiber, which provides the transmission of radiation from the radiator 4 to controlled points of space and the transmission of the backscattered useful signal (radiation scattered by particles of smoke), which reduces the number of communication lines and reduces its cost.

Кроме того, в предлагаемом датчике не предъ вл ютс  повышенные требовани  к качеству обработки торцов световодных секций, так как торцы установлены в фокусах эллиптического отражател , что обеспечивает двунаправленную передачу излучени  между секци ми световода 1 с незначительными потер ми оптической мощности что повьшает чувствительность к дыму. В предлагаемом датчике регистрируетс  рассе нное частицами дыма излучение в широком интервале углов рассе ни  (в том числе и под пр мым углом) за счет регистрации рассе нного дымом излучени  двух потоков, падающего на эллиптическую поверхность и отраженного от нее, что повышает чувствительность датчика к дымовым аэрозол м с промежуточными (между черным и белым дымом) микрофизическими параметрами.In addition, in the proposed sensor there are no increased requirements for the quality of the processing of the ends of the light guide sections, since the ends are installed at the foci of an elliptical reflector, which provides bi-directional radiation transmission between the sections of the optical fiber 1 with a slight loss of optical power, which increases the sensitivity to smoke. In the proposed sensor, radiation scattered by particles of smoke is recorded in a wide range of scattering angles (including at a right angle) by detecting the radiation of two streams scattered by smoke that falls on an elliptical surface and is reflected from it, which increases the sensor's sensitivity to smoke. aerosols with intermediate (between black and white smoke) microphysical parameters.

Claims (1)

ДАТЧИК ДЫМА, содержащий световодные секции с элементами фокусировки излучения, излучатель и фотоприемник, отличающи йс я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, в него введены оптические ответвитель и гаситель излучения, а каждый элемент фокусировки выполнен в виде эллиптического отражателя, один фокус которого совмещен со вторым торцом предыдущей, а другой фокус - с первым торцом последующей световодных секций, расположенных таким образом, что их оптические оси пересекаются на поверхности эллиптического отражателя, оптический ответвитель установлен между первым торцом первой световодной секции, фотоприемником и излучателем, а на втором торце последней световодной секции установлен гаситель излучения.SMOKE SENSOR containing light guide sections with radiation focusing elements, an emitter and a photodetector, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the sensor, an optical coupler and a radiation absorber are introduced into it, and each focusing element is made in the form of an elliptical reflector, one focus of which combined with the second end of the previous one, and the other focus with the first end of the subsequent light guide sections, arranged in such a way that their optical axes intersect on the surface of the elliptical reflector, optical A female coupler is installed between the first end of the first light guide section, the photodetector and the emitter, and a radiation absorber is installed at the second end of the last light guide section.
SU843728720A 1984-03-11 1984-03-11 Smoke transducer SU1179402A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843728720A SU1179402A1 (en) 1984-03-11 1984-03-11 Smoke transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843728720A SU1179402A1 (en) 1984-03-11 1984-03-11 Smoke transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1179402A1 true SU1179402A1 (en) 1985-09-15

Family

ID=21114420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843728720A SU1179402A1 (en) 1984-03-11 1984-03-11 Smoke transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1179402A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3321908A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-16 Kidde Technologies, Inc. Fiber optic based monitoring of temperature and/or smoke conditions at electronic components
WO2018089636A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089474A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089480A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089473A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089654A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089477A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089668A3 (en) * 2016-11-11 2018-06-14 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
EP3321906B1 (en) * 2016-11-11 2019-10-02 Kidde Technologies, Inc. High sensitivity fiber optic based detection
EP3809384A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-21 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental condition sensing system
US11127270B2 (en) 2016-11-11 2021-09-21 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11151853B2 (en) 2016-11-11 2021-10-19 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 746649, кл. G 08 В 17/10, 1978. Авторское свидетельство СССР W 999077. кл. G 08 В 17/10, 1981. *

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10950107B2 (en) 2016-11-11 2021-03-16 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11151853B2 (en) 2016-11-11 2021-10-19 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089474A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089480A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089473A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089654A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089477A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
CN108074368A (en) * 2016-11-11 2018-05-25 基德科技公司 The monitoring based on optical fiber of temperature and/or smoke condition at electronic unit
WO2018089668A3 (en) * 2016-11-11 2018-06-14 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
CN109983515A (en) * 2016-11-11 2019-07-05 开利公司 Detection based on high sensitivity optical fiber
EP4300457A3 (en) * 2016-11-11 2024-03-13 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
WO2018089636A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-17 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
EP3321906B1 (en) * 2016-11-11 2019-10-02 Kidde Technologies, Inc. High sensitivity fiber optic based detection
US10957176B2 (en) 2016-11-11 2021-03-23 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
EP3321908A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-16 Kidde Technologies, Inc. Fiber optic based monitoring of temperature and/or smoke conditions at electronic components
CN108074368B (en) * 2016-11-11 2021-05-07 基德科技公司 Fiber-based monitoring of temperature and/or smoke conditions at electronic components
US11087606B2 (en) * 2016-11-11 2021-08-10 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11107339B2 (en) * 2016-11-11 2021-08-31 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11127270B2 (en) 2016-11-11 2021-09-21 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11132883B2 (en) 2016-11-11 2021-09-28 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11145177B2 (en) 2016-11-11 2021-10-12 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US10943449B2 (en) * 2016-11-11 2021-03-09 Carrier Corporation High sensitivity fiber optic based detection
US11713985B2 (en) 2019-10-16 2023-08-01 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental condition sensing system
EP3809384A1 (en) * 2019-10-16 2021-04-21 Hamilton Sundstrand Corporation Environmental condition sensing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4381137A (en) Optical fiber mode separation systems
SU1179402A1 (en) Smoke transducer
US4516828A (en) Duplex communication on a single optical fiber
US4475789A (en) Optical fiber power tap
US6249626B1 (en) Multimode fiber optical power monitoring tap for optical transmission systems
ATE27489T1 (en) FIBER OPTIC MEASUREMENT DEVICE.
FR2404865A1 (en) OPTICAL FIBER JUNCTION DEVICE FOR COMBINED SIGNAL TRANSMISSION AND DETECTION
US5159190A (en) Radiating and receiving arrangement for a fiber-optic sensor having dual sources and detectors
CA1174874A (en) Water level indicator having a remote and a local readout display
KR940012280A (en) Sapphire Expansion Prism for Self-Optical Drives
FR2398319A2 (en) METHOD AND DEVICE FOR COUPLING OPTICAL COMPONENTS
GB2169096A (en) Joining optical fibres using numerical aperture transformer
US4422181A (en) Bi-directional fibre-optic coupler
US4747651A (en) Three-way start splitter for optical wave guides
SU1244489A1 (en) Level indicator
SU746649A1 (en) Smoke sensor
JPS59204726A (en) Flame detector
SU1188772A1 (en) Fume detector
EP0142393A2 (en) Coupling device for optical fibres
SU1753302A1 (en) Optic radiation sensor
JPS5816397A (en) Optical fiber sensor
SU1571449A1 (en) Fiber-optic pressure transducer
JPS582602A (en) Optical displacement detector
SU1119047A2 (en) Smoke transducer
JPH03119302A (en) Optical delaying device